科普：寬字節(jié)注入詳解
前言
在mysql中，用于轉(zhuǎn)義的函數(shù)有addslashes，mysql_real_escape_string，mysql_escape_string等，還有一種情況是magic_quote_gpc，不過高版本的PHP將去除這個(gè)特性。
首先，寬字節(jié)注入與HTML頁面編碼是無關(guān)的，筆者曾經(jīng)看到
<meta charset=utf8>
就放棄了嘗試，這是一個(gè)誤區(qū)，SQL注入不是XSS。雖然他們中編碼的成因相似，不過發(fā)生的地點(diǎn)不同。
很多網(wǎng)上的材料都說程序使用了寬字節(jié)來處理程序，卻又不指出具體是指什么程序。本文就介紹一下具體漏洞發(fā)生的原理與簡單的利用。在這里我們限定使用的語言是PHP5.4，數(shù)據(jù)庫MYSQL5.6。
涉及到的一些概念
字符、字符集與字符序
字符(character)是組成字符集(character set)的基本單位。對(duì)字符賦予一個(gè)數(shù)值(encoding)來確定這個(gè)字符在該字符集中的位置。
字符序(collation)指同一字符集內(nèi)字符間的比較規(guī)則。
UTF8
由于ASCII表示的字符只有128個(gè)，因此網(wǎng)絡(luò)世界的規(guī)范是使用UNICODE編碼，但是用ASCII表示的字符使用UNICODE并不高效。因此出現(xiàn)了中間格式字符集，被稱為通用轉(zhuǎn)換格式，及UTF(Universal Transformation Format)。
寬字節(jié)
GB2312、GBK、GB18030、BIG5、Shift_JIS等這些都是常說的寬字節(jié)，實(shí)際上只有兩字節(jié)。寬字節(jié)帶來的安全問題主要是吃ASCII字符(一字節(jié))的現(xiàn)象。
MYSQL的字符集轉(zhuǎn)換過程
1. MySQL Server收到請求時(shí)將請求數(shù)據(jù)從character_set_client轉(zhuǎn)換為character_set_connection;
2. 進(jìn)行內(nèi)部操作前將請求數(shù)據(jù)從character_set_connection轉(zhuǎn)換為內(nèi)部操作字符集，其確定方法如下：
• 使用每個(gè)數(shù)據(jù)字段的CHARACTER SET設(shè)定值;
• 若上述值不存在，則使用對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)表的DEFAULT CHARACTER SET設(shè)定值(MySQL擴(kuò)展，非SQL標(biāo)準(zhǔn));
• 若上述值不存在，則使用對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)庫的DEFAULT CHARACTER SET設(shè)定值;
• 若上述值不存在，則使用character_set_server設(shè)定值。
將操作結(jié)果從內(nèi)部操作字符集轉(zhuǎn)換為character_set_results。
重點(diǎn)：寬字節(jié)注入發(fā)生的位置就是PHP發(fā)送請求到MYSQL時(shí)字符集使用character_set_client設(shè)置值進(jìn)行了一次編碼。
PHP測試代碼：
- <!DOCTYPE html>
- <meta charset="gbk"><!--僅用于基礎(chǔ)的顯示，換成utf8也行就是不好看-->
- <?php
- error_reporting(0);
- $conn = mysql_connect('127.0.0.1','root','');
- mysql_select_db('mysql',$conn);
- mysql_query("set names gbk"); //不安全的編碼設(shè)置方式
- $res = mysql_query("show variables like 'character%';"); //顯示當(dāng)前數(shù)據(jù)庫設(shè)置的各項(xiàng)字符集
- while($row = mysql_fetch_array($res)){
- var_dump($row);
- }
- $user = addslashes($_GET['sql']); //mysql_real_escape_string() magic_quote_gpc=On addslashes() mysql_escape_string()功能類似
- $sql = "SELECT host,user,password FROM user WHERE user='{$user}'";
- echo $sql.'</br>';
- if($res = mysql_query($sql)){
- while($row = mysql_fetch_array($res)){
- var_dump($row);
- }
- }
- else{
- echo "Error".mysql_error()."<br/>";
- }
- ?>
http://localhost/xl.php?sql=root%df%27%20or%201=1%23
是可以執(zhí)行成功的!
URL解碼sql=rootß’ or 1=1#
解析過程：
$_GET[‘sql’] 經(jīng)過 addslashes編碼之后帶入了‘\’
1、root%df%5C%27%20or%201=1%23
2、帶入mysql處理時(shí)使用了gbk字符集
%df%5c -> 運(yùn) 成功的吃掉了%5c
%27 -> ‘ 單引號(hào)成功閉合
執(zhí)行了插入的sql語句。
怎么吃的：
GBK編碼，它的編碼范圍是0×8140~0xFEFE(不包括xx7F)，在遇到%df(ascii(223)) >ascii(128)時(shí)自動(dòng)拼接%5c，因此吃掉‘\’，而%27、%20小于ascii(128)的字符就保留了。
補(bǔ)充：
GB2312是被GBK兼容的，它的高位范圍是0xA1~0xF7，低位范圍是0xA1~0xFE(0x5C不在該范圍內(nèi))，因此不能使用編碼吃掉%5c。
其它的寬字符集也是一樣的分析過程，要吃掉%5c，只需要低位中包含正常的0x5c就行了。
安全過濾
上文中代碼使用了mysql_query(“set names gbk”)來設(shè)置編碼，其實(shí)在mysql中是推薦mysql_set_charset(“gbk”);函數(shù)來進(jìn)行編碼設(shè)置的，這兩個(gè)函數(shù)大致的功能相似，***不同之處是后者會(huì)修改mysql對(duì)象中的mysql->charset屬性為設(shè)置的字符集。
同時(shí)配套的過濾函數(shù)為mysql_real_escape_string()。上面代碼中列出了幾個(gè)過濾的函數(shù)，他們之間的區(qū)別就是mysql_real_escape_string()會(huì)根據(jù)mysql對(duì)象中的mysql->charset屬性來對(duì)待傳入的字符串，因此可以根據(jù)當(dāng)前字符集來進(jìn)行過濾。
具體差別可參考：http://www.laruence.com/2010/04/12/1396.html
同理可得
由上文可得寬字節(jié)注入是由于轉(zhuǎn)編碼而形成的，那具有轉(zhuǎn)編碼功能的函數(shù)也成了漏洞的成因。
轉(zhuǎn)碼函數(shù)
mb_convert_encoding()
iconv()
以下用iconv()來演示，修改上面的代碼：
- <!DOCTYPE html>
- <meta charset="gbk">
- <?php
- error_reporting(0);
- $conn = mysql_connect('127.0.0.1','root','');
- mysql_select_db('mysql',$conn);
- mysql_set_charset("utf8"); //推薦的安全編碼
- $user = mysql_real_escape_string(($_GET['sql'])); //推薦的過濾函數(shù)
- $user = iconv('GBK', 'UTF-8',$user);
- $sql = "SELECT host,user,password FROM user WHERE user='{$user}'";
- echo $sql.'</br>';
- $res = mysql_query($sql);
- while($row = mysql_fetch_array($res)){
- var_dump($row);
- }
- ?>
http://localhost/xl.php?sql=root%e5%27or%201=1%23
同樣可以執(zhí)行成功，編碼解析的過程依然如上。
總結(jié)一下漏洞成因：
代碼一
1、使用了不安全的字符集設(shè)置函數(shù)與過濾函數(shù)。
2、漏洞發(fā)生在PHP請求mysql時(shí)使用character_set_client值進(jìn)行一次轉(zhuǎn)碼。
代碼二
1、使用了推薦的設(shè)置函數(shù)與過濾函數(shù)。
2、解析錯(cuò)誤發(fā)生在iconv()函數(shù)轉(zhuǎn)碼時(shí)，GBK轉(zhuǎn)向UTF8吃掉了“\”
3、PHP請求mysql時(shí)轉(zhuǎn)碼安全。
另外：
當(dāng)改變編碼方向時(shí)$user = iconv(‘UTF-8′, ’gbk’,$user);
通過訪問http://localhost/xl.php?sql=root%e9%8c%a6可以帶入一個(gè)\，進(jìn)而注釋掉單引號(hào)。
這種情況下需要兩個(gè)參數(shù)來配合注入。
例如：
http://localhost/xl.php?sql=root%e9%8c%a6¶=%20or%201=1%23
總結(jié)：
寬字節(jié)注入跟HTML頁面編碼無關(guān)。
Mysql編碼與過濾函數(shù)推薦使用mysql_real_escape_string()，mysql_set_charset()。
轉(zhuǎn)編碼函數(shù)同樣會(huì)引起寬字節(jié)注入，即使使用了安全的設(shè)置函數(shù)。
